kaoyan1basic 高等数学 第7题
📝 题目
### 【强化篇】第7题(填空题) 7.设函数 $z=f(x, y)$ 连续,且 $\displaystyle \lim _{(x, y) \rightarrow(1,0)} \frac{f(x, y)-3 x+y+5}{(x-1)^{2}+y^{2}}=\frac{1}{4}$ ,则 $\left.\mathrm{d} z\right|_{(1,0)}=$ $\_\_\_\_$ .
💡 答案解析
**答案**:$3\mathrm{d}x-\mathrm{d}y$ **解析**: 步骤1:由极限知$f(1,0)=3\cdot1-0+5=8$,且$\displaystyle f(x,y)=3x-y+5+\frac{1}{4}[(x-1)^2+y^2]+o(\rho^2)$。 步骤2:线性部分为$3\mathrm{d}x-\mathrm{d}y$,故$\mathrm{d}z|_{(1,0)}=3\mathrm{d}x-\mathrm{d}y$。 **难度**:★★★☆☆
📋 详细解题步骤
步骤 1/3
目标:确定函数在点(1,0)处的函数值
由极限存在且分母趋于0,可知分子也趋于0,即f(1,0)-3*1+0+5=0,解得f(1,0)=8。
公式:lim_{(x,y)→(1,0)} (f(x,y)-3x+y+5)=0 ⇒ f(1,0)=8
提示:利用极限性质:分母趋于0时,分子也趋于0。
步骤 2/3
目标:写出函数在点(1,0)附近的展开式
由极限等式,将f(x,y)表示为f(x,y)=3x-y+5+ (1/4)[(x-1)^2+y^2] + o(ρ^2),其中ρ=√[(x-1)^2+y^2]。
公式:f(x,y)=f(1,0)+f_x(1,0)(x-1)+f_y(1,0)(y-0)+o(ρ),比较得线性部分系数。
提示:注意极限表达式与全微分定义的联系。
步骤 3/3
目标:提取全微分表达式
展开式中的线性部分为3(x-1) - y,即f_x(1,0)=3,f_y(1,0)=-1,故全微分为dz|_{(1,0)}=3dx - dy。
公式:dz = f_x dx + f_y dy
提示:全微分是线性主部,忽略高阶项。
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